天文学家确认:银河系位于20亿光年“宇宙荒漠”的正中心
这是宇宙中最令人窒息的孤岛,它不是一颗行星,不是一个星系,而是一片横跨20亿光年的、近乎绝对的虚无。它如同一个无形的、晶莹剔透的巨碗,将银河系不偏不倚地倒扣在它的正中心。
更让人不寒而栗的是,我们似乎被精心放置在了这个宇宙级的“展示柜”中,与那个喧嚣、繁华的宇宙彻底隔绝,这个结构就是KBC空洞。
2013年,当天文学家在分析宇宙中星系的宏观分布时,遭遇了前所未有的认知冲击,之前一直认为宇宙在足够大的尺度上应该是“均匀”的,但数据显示的却是一个骇人听闻的“巨坑”,在以地球为中心、向外延伸10亿光年的巨大范围内,星系的密度竟然比宇宙的平均值低了惊人的80%到90%,其内部物质密度仅有宇宙平均值的1/10。
这片区域堪称宇宙中最极致的荒漠,经过天文学界反复的交叉验证,这个直径高达20亿光年的超级空洞被确认为真实存在,彻底颠覆了人类对宇宙结构的想象。
要理解这个发现为何如此恐怖,我们必须先认识一个更“小”的邻居:牧夫座空洞,牧夫
座空洞直径约2.5亿光年,已经被称为“宇宙中巨大的虚空”,在它那广袤的空间里,平均每1000万光年才能找到一个星系,人类目前最快的探测器“帕克号”,峰值速度约每秒192公里,穿越这片区域也需要156亿年之久,这个时间比宇宙的年龄还要
漫长。
而KBC空洞的规模,是牧夫座空洞的整整8倍,这意味着,即便是我们最快的探测器,想要从KBC空洞的中心飞到它的“边缘”,也需要超过600亿年。
根据宇宙大爆炸的标准模型,宇宙中的物质在引力作用下会形成纤维状的“宇宙网”,网格之间自然会存在空洞,但是理论计算的“天花板”是:在138亿年的演化时间内,空洞的最大尺度不应超过5亿光年。
KBC空洞20亿光年的规模,达到了这个理论极限的4倍,它完全击碎了我们现有的理论模型,最诡异的问题随之而来:在如此庞大、如此罕见的“虚无”之中,为什么银河系会恰好位于这个超级空洞的正中心?
有科学家认为:KBC空洞的形成是自然演化的结果,因为在宇宙中两股力量正在拔河:一边是暗物质的引力,它试图将物质拉扯在一起,形成星系和“宇宙网”,另一边是暗能量的斥力,它推动空间持续加速膨胀。
在这场博弈中物质不断地被拉向高密度区域,导致它们“逃离”了低密度区域,低密度区域因此被逐渐“掏空”,KBC空洞可能就是在这数十亿年的演化中,被“掏”得最彻底的那片区域,而我们银河系,只是这片被掏空区域中“最后留下的残渣”之一,恰好在中心附近。
身处这个宇宙空洞的中心,对人类究竟意味着什么?
首先,它意外地帮助科学家解开了一个困扰天文学家数十年的重大谜题,宇宙微波背景辐射(CMB)的“偶极异象性”。
CMB是大爆炸的“余烬”,理论上它应该在各个方向上具有高度均匀的温度,但我们的探测器(如COBE、WMAP、普朗克)却发现,CMB在天空的一个方向上“偏热”(蓝移),在相反方向上“偏冷”(红移)。
KBC空洞的存在完美地解释了这一点,正因为我们处于这个物质稀少的“引力洼地”的正中心,而空洞之外的宇宙是“物质丰富”的,所以我们正被空洞外部那些更密集的结构(如巨引源和沙普利超星系团)不均衡地“拉扯”。
银河系正以每秒630公里的速度,被“拽”向空洞外的巨引源。正是我们这种高速运动,导致了我们在观测CMB时产生了“多普勒效应”,迎面而来的方向偏热,背离的方向偏冷。
KBC空洞的存在,不仅影响着银河系的运动轨迹,甚至可能在过去的数十亿年里,因为它内部的“空旷”,让我们幸运地避免了无数次本应发生的、与其他星系的灾难性碰撞。
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